分段式定子组件制造技术

技术编号:7211597 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及分段式定子组件。具体而言,电机和定子组件包括具有定子部分的分段式定子。各定子部分均包括沿轴向布置在定子部分相反两侧上的端板、布置在端板内的支承板、布置在支承板之间的定子叠片,以及将端板和支承板联接在一起的稳定元件。各稳定元件均具有联接到端板和支承板上的燕尾部分。连接器提供成用以将分段式定子的定子部分连接在一起。

【技术实现步骤摘要】
分段式定子组件相关申请的交叉引用本申请涉及与本文同时提交的名称为〃 SEGMENTED STATOR ASSEMBLY"的共同未决美国专利申请。
技术介绍
发电机已广泛用于多种应用,包括飞行器、机动车辆和涡轮机。发电机通常包括在一起工作以产生电力的定子和转子。近来,风力涡轮机作为对环境安全的替代能源,已得到了日益增加的关注。风力涡轮机将风的动能转化成机械能,而然后机械动力驱动发电机以产生电力。离岸风力涡轮机通常具有;MW和更高的额定值,这是风能生产的经济性所需要的。不同于采用齿轮传动式发电机的大多数岸基实用级风力涡轮机,离岸涡轮机还使用直接驱动式发电机来改善可靠性。这些额定值以及直接驱动发电机的事实表现为很大的尺寸和重量。直径大于細的机器通过常规方式运输很困难和昂贵而需要分段。作为备选,3MW的机器可通过使其轴向较长或使用双面构造而制造在細的直径极限内。这两种选择都存在挑战性。轴向较长的机器比长度较短、直径较大的机器明显更重,而双面构造存在显著的制造复杂性。尽管分段式定子结构特别是在设计成适于常规轨道或道路运送约束时有助于成本和运输,但它们难以制造和现场组装。出于这些和其它原因,存在对本专利技术的需求。
技术实现思路
—种电机和定子组件包括具有定子部分的分段式定子。各定子部分均包括沿轴向布置在定子部分的相反两侧上的端板、布置在端板内的支承板、布置在支承板之间的定子叠片(lamination),以及将端板和支承板联接在一起的稳定元件。各稳定元件均具有联接到端板和支承板上的燕尾(dovetail)部分。连接器提供成用以将分段式定子的定子部分连接在一起。附图说明当考虑到在附图中示意性地列出的本专利技术的示范性实施例时,本专利技术的性质和各种附加特征将更为完全地显现。相似的参考标号表示对应的部分。图1示出了根据本专利技术示例性实施例的具有定子组件的风力涡轮机;图2A示出了根据本专利技术示例性实施例的定子组件的简图;图2B示出了图2A中所示的定子组件的一部分的放大视图;图3A示出了根据本专利技术示例性实施例的定子组件的定子节段或部分的顶视图;图:3B示出了根据本专利技术示例性实施例的图2A中所示的其中一个支承板的截面视图;图4为图3A中所示的定子节段中的结构板的截面视图视;;图图视图图图图图图图尽图5示出了根据本专利技术示例性实施例的图3A中所示的定子节段中的结构板的侧图6示出了根据本专利技术另一示例性实施例的定子组件的定子节段或部分的顶视图7A示出了根据本专利技术示例性实施例的具有支承板的分段式定子组件的截面视示出了图7A中所示的分段式定子组件的一部分的放大视图;5出了根据本专利技术示例性实施例的具有支承板和拼接板的定子节段的截面5出了根据本专利技术的另一示例性实施例的定子组件的定子节段的简中所提到的那样。在所有情形中,本公开内容都是通过表述而非限制的方式来介绍本专利技术的所述实施例。本领域的普通技术人员可设计出落入本专利技术原理的范围和精神内的许多其它变型和实施例。零件清单100风力涡轮机101塔架104毂106叶片108延伸部110发电机112转子组件114定子组件116定子节段118定子叠片119部分120 护铁(back iron)122定子齿1 定子开口126结构板U6a端板126b端板1 切口状结构130 开口132 开口134 开口136定子绕组138贯穿螺栓140螺母142端部部分143凸片(tab)部分14 周向端部144b周向端部146 开口148稳定元件150隔离元件152区段154a拼接板154b拼接板200定子节段210端板212端板214压板216压板218稳定元件220燕尾条(bar)228燕尾部230夹板232夹板234定子叠片235切口状结构236张力杆238端部部分242a拼接板242b拼接板M3开口具体实施例方式通过参看附图将进一步详细阐述本专利技术的实施例,其中附图不以任何方式限制本专利技术的范围。文中公开的本专利技术的示例性实施例是以用于风力涡轮机的发电机为背景示出的。然而,这仅为用于描述目的的实例。应理解的是,根据本专利技术实施例的定子组件可在用于电机的任何发电机中使用。此外,发电机可为直接驱动式发电机,或用于电机的任何其它发电机。图1示出了布置在塔架102上的风力涡轮机100,其具有带叶片106的毂104。发电机110提供在塔架102的延伸部108上。发电机110包括转子组件112和定子组件114。图2A和图2B中更为详细地示出了示例性分段式定子组件114。尽管该实例描绘的是在塔架102上游的发电机,但发电机的位置可在塔架的上游、下游或在塔架上,且这里描述的用于定子分段的实施例适用于所有此类构造。图2A示出了根据本专利技术示例性实施例的分段式定子的简图。分段式定子组件114包括分别具有定子叠片118的定子节段或部分116。在所示的实例中,示出了四个定子节段。然而,应理解的是,本专利技术不限于此,而是可存在任何数目的定子节段。图2B为分段式定子114的部分119的放大视图,其示出了各定子节段116均包括定子叠片118,该定子叠片118分别具有限定定子开口 IM的轭铁或护铁120和定子齿122。定子开口 IM提供成用以容纳绕组136(图4中所示)。图3A中示出了一个定子节段116。各定子节段116均包括结构板(或支承板)1沈。结构板1 可包括沿轴向方向布置在中间或其余结构板1 外部的端板126a和126b。端板U6a,126b可具有与中间结构板1 相同或不同的厚度。例如,端板U6a,126b可比其它结构板126明显更厚,以便在组装定子节段116以形成分段式定子组件114时提供结构完整性。如图;3B中所示,各结构板1 均包括沿内圆周形成在结构板126的一部分上的切口状或齿状结构128。如图4中所示,结构板1 经由齿1 嵌入定子叠片118中。结构板126沿径向向外突出超过定子铁芯(core) 118,以有助于结构板的联接而向定子节段116提供结构完整性。在图中,示出了八个结构板126。然而,应理解的是,取决于设计和应用可使用任何数目的结构板126。结构板126的厚度和材料具有用以最大限度地减小性能损失的尺寸和材料。结构板的数目和位置取决于应用和所期望的性能。在其它实施例中,端板126a, 126b不必嵌入定子叠片中,且可构造为没有齿状结构128。参看图;3B和图4,结构板126分别包括邻近各齿128的开口 130以便收纳固定部件或连接器,举例来说例如张力杆或螺栓。任何适合的连接器都可使用,且开口可布置成用以容纳对应的连接器。连接器穿过定子铁芯120和结构板126中的开口 130。参看图5,由螺母140固定的张力杆或贯穿螺栓138用于通过开口 130将结构板1 牢固地保持在一起。参看图3B,各结构板1 均还包括开口 132用以收纳附加的连接器或稳定元件148,如管、工字梁或用以将结构板1 连接在一起的一些其它适合的稳定元件。附加连接器148通过结构板1 向定子节段116提供支承和刚性,这在定子节段116固定在一起时向定子组件114提供了结构完整性。各定子节段116均还可包括用以容纳隔离元件150的开口 134,以便提供用于结构板126的另一连接点。隔离元件150可为任何适合的刚性元件,举例来说,例如螺栓、铆钉或焊件。在图6中所示的示例性实施例中,使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·罗克罕瓦拉K·S·黑兰R·M·齐林R·N·道森M·J·德布罗克R·S·龙丁
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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